港珠澳大桥沉管隧道试挖槽回淤观测分析

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1、港珠澳大桥沉管隧道试挖槽回淤观测分析中交广州航道局有限公司让世界更畅通Contents目录一、概要二、引言三、水沙特性四、试挖槽原位观测五、试挖槽回淤分析六、小结Contents目录一、概要二、引言一、概要三、水沙特性四、试挖槽原位观测五、试挖槽回淤分析六、小结在沉管隧道建设项目中，隧道基槽开挖成槽后一段时间内，泥沙回淤速率及其分布情况对于管节沉放施工的影响极大。本文在对伶仃洋河口湾水体含沙、潮汐与潮流特征分析的基础上，结合2009年2月-2010年2月期间试挖槽21次多波束水深测量数据及4次泥浆密度测试数据，对

2、试挖槽成槽后回淤泥沙的时空变化及强度进行分析，为港珠澳大桥沉管隧道基槽疏浚开挖及管节沉放施工提供参考。概要Contents目录二、引言一、概要二、引言三、水沙特性四、试挖槽原位观测五、试挖槽回淤分析六、小结港珠澳大桥主体工程中的海底隧道建设方案采用沉管工艺，施工区水深大、潮流强。能否顺利开挖横向深槽、沟槽的合理边坡以及回淤情况等，成为有关方面所关注的问题。为此，有必要开展沉管隧道基槽试挖槽（以下简称“试挖槽”）开挖、边坡稳定性、回淤观测及数模分析研究工作，量化沉管隧道基槽的合理尺度、掌握实际的回淤情况等。引言试挖

3、槽珠澳口岸人工岛香港口岸人工岛引言基槽原位开挖试验槽试挖槽尺寸（m）100×21×-21南边坡1:5、1:6北边坡1:8、1:10东西边坡1:10本文以试挖槽成槽后一个水文年内（2009年2月6日～2010年2月9日）现场实测水深数据进行回淤分析。在试挖槽槽底、边坡及边坡外区域指定位置的不同时期，利用γ-射线密度仪测定回淤泥浆垂线上不同深度的密度，结合多波束水深测量数据，统计分析淤积过程。目的：测试现有基槽开挖和吸淤工艺下，基槽底部泥水混合体（泥浆）的密度，以及了解基槽及周边水域一定时期内的泥沙回淤速率和分布情况

4、。引言Contents目录三、水沙特性一、概要三、水沙特性二、引言四、试挖槽原位观测五、试挖槽回淤分析六、小结地形地貌水沙特性伶仃洋是珠江口东四口门(虎门、蕉门、洪奇沥和横门)注入的河口湾，湾型呈喇叭状，走向接近NNW－SSE方向，湾顶宽约4km(虎门口)，湾口宽约30km（澳门至香港大濠岛之间），纵向长2km，水域面积2110km2。伶仃洋地形特点：西浅东深的横向分布和湾顶窄深、湾腰宽浅、湾口宽深的纵向分布水下地形基本格局：三滩两槽三滩：西滩、中滩和东滩两槽：东槽（川鼻水道一矾石水道一暗士顿水道）和西槽（伶仃水

5、道）[1]。伶仃洋水下地形示意图来水来沙特征水沙特性珠江水系多年平均径流总量约为3000亿m3，每年总输沙量达8800万t。珠江径流量和输沙量中：西江占76%和86%北江占12.7%和9.2%东江占7.3%和3.3%。经东四口门：径流量约为1670亿m3，占珠江年总径流量的55%；年输沙量约为3664万t，占珠江河口总输沙量的42%。洪季径流量约占全年的80%，输沙量约占全年的90%以上[2]。自20世纪90年代中期以来，随着上游水土保持工作的加强、多座水利枢纽的建设以及河网内水道大规模人工采沙作业，珠江三角洲年

6、均输沙量呈明显下降趋势。潮汐与潮流水沙特性伶仃洋潮汐类型属不规则半日混合潮型，最高潮位一般出现在洪季，最低潮位出现在枯季或汛后。汛期：高潮位东部高于西部，低潮位则相反；涨潮时海平面向西南倾斜，落潮时向东南倾斜；枯水期：无论高低潮位，东部均略低于西部，海平面向东南倾斜。伶仃洋为弱潮河口，潮差较小，但潮流动力仍比较强劲。潮差特点：由东向西逐渐递减，由湾口向湾顶逐渐递增。潮汐与潮流水沙特性伶仃洋落潮流大于涨潮流，受上游径流影响，涨潮历时普遍要小于落潮历时，洪季尤为明显。东槽涨潮流较强，枯季尤为明显，西槽落潮流占优，汛期

7、更为突出。无论涨潮还是落潮，湾内纵向流速分布均呈由湾口向湾顶逐渐增大的特点。Contents目录四、试挖槽原位观测一、概要四、试挖槽原位观测二、引言三、水沙特性五、试挖槽回淤分析六、小结试挖槽原位观测原位观测数据读取及处理观测期内共完成21次水深测量，水深测量范围为600m（南北）×800m（东西），设计测线间距40m，共布设横测线15条。试挖槽施工设备采用抓斗船，以阶梯状开挖形成边坡，边坡存在较多尖峰突起。短期内，边坡既有自然回淤，也有局部自然坍塌。边坡区为斜面，回淤浮泥绝大部分落淤到槽底。受多波束测深仪波束角

8、效应影响，回淤浮泥厚度不能直接通过测量数据反应出来，定量分析边坡回淤意义不大故本次回淤分析对象主要为：试挖槽边坡外区域及其槽底试挖槽原位观测将试挖槽划分为5个区域进行回淤监测与分析，以测量数据绘制各区回淤厚度曲线，结合泥浆密度测试数据进行回淤分析。分析内容①比较试挖槽边坡外区域及其槽底不同测次的水深变化；②冲淤分布特征；③计算基槽开挖后各测次间平均淤厚和淤积量。回淤监测分